[发明专利]一种轮腿复合式六足机器人移动平台

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种轮腿复合式六足机器人移动平台。

背景技术

目前，对移动机器人而言，通常面临的主要是一些复杂的环境，因此探讨复杂环境下移动机器人系统的研究具有非常重要的理论意义与实践意义。在复杂环境下运动的机器人面临许多挑战，因为复杂环境呈现非结构化特点，常常难以用特定的形状和参数去描述障碍物特征，地形适应性就降低，从而造成移动机器人越障的困难。与此同时，也对复杂环境下的移动机器人就提出了更加苛刻的要求：机器人要具备较强的地形适应能力，能够通过多种类型障碍，需要从机构学角度，研究更具环境适应性的越障机构，而且要保证一定的效率，在平坦路况下，具有快速运动机构，以节省时间。

国外对复杂环境下移动机器人的研究早在上个世纪六七十年代就已开始，比较具有代表性的机器人主要集中在以下几个领域：救援机器人、核探测机器人、月球（火星）车。美国的Talon机器人采用无摆臂履带式设计，运动能力较强，环境适应能力也很强，但是其结构复杂，越障能力较差；伊朗设计的Silver搜救机器人，主要用来在建筑物废墟里面搜救人员。该机器人采用带摇臂的履带式设计，即在无摆臂履带两侧添加能转动的履带关节。；日本设计的FUMA机器人，一端带有机械臂，可以搭载摄像头，也可以帮助机器人越障。其行走机构采用轮式设计，结构简单，控制方便，运动迅速，但是，在复杂的环境中，难以越过较高或沟槽类的障碍，使用范围有限；美国20世纪80年代设计的核辐射环境探测机器人SURBOT。该机器人采用万向轮结构，运动非常灵活，但是对复杂障碍的跨越能力非常有限。美国的火星车“Sojourner”，其采用六轮摇杆悬吊式结构，前后四个轮子采用独立的驱动和控制，运动能力很强。后来美国设计了新一代火星车“Rocky-7”，其运动机构和Sojourner是一样的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种能在复杂环境中行走并在平坦环境中提高效率的轮腿复合式六足机器人移动平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮腿复合式六足机器人移动平台，包括躯干及在躯干两侧设置的多足移动机构，躯干的底面设置有轮式移动机构，多足移动机构包括前足、中足和后足，前足、中足和后足均包括两个对称设置的单腿机构，各单腿机构设有控制单腿机构水平转向的舵机Ⅰ，轮式移动机构包括两个对称设置的前轮，前足的各舵机Ⅰ对应连接各前轮并同时用于控制前轮转向。

进一步作为本发明技术方案的改进，各单腿机构均包括第一关节、第二关节和第三关节。

进一步作为本发明技术方案的改进，第一关节包括控制水平转向的舵机Ⅰ及连接在舵机Ⅰ输出轴上的连接架，第二关节包括控制垂直转向的舵机Ⅱ及连接板，第三关节包括控制垂直转向的舵机Ⅲ及固定在舵机Ⅲ上的支撑杆，连接架的另一端固定在舵机Ⅱ上，连接板两端均连接在舵机Ⅱ和舵机Ⅲ的输出轴上。

进一步作为本发明技术方案的改进，各前轮均设有支撑架，支撑架上设有连接位于前足的舵机Ⅱ的连接件。

进一步作为本发明技术方案的改进，支撑杆上设有脚掌结构，脚掌结构设有防滑垫。

进一步作为本发明技术方案的改进，各舵机Ⅰ、舵机Ⅱ和舵机Ⅲ的输出轴端面均设有舵盘。

进一步作为本发明技术方案的改进，前足向前倾斜度夹角，后足向后倾斜度夹角。

进一步作为本发明技术方案的改进，轮式移动机构包括两个对称设置的后轮，各后轮均独立设有舵机Ⅳ。

进一步作为本发明技术方案的改进，前轮和后轮均为双轮，双轮之间通过轮轴连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，躯干包括上底板和下底板，各舵机Ⅰ置于上底板和下底板之间。

本发明的有益效果：此轮腿复合式六足机器人移动平台，在躯干及在躯干两侧设置的多足移动机构，以及躯干的底面设置的轮式移动机构，使得在复杂的环境下的越障采用多足移动机构运动越障，在平坦的环境下采用轮式移动机构运动，可根据路况选择运动方式，具有极强的运动能力和环境适应性，提高移动效率。转向的前轮布置在机器人前侧，前足的各舵机Ⅰ用于控制前轮转向，提供转向动力，使得前轮借用腿部舵机Ⅰ转向，减少了驱动力，同时使得载重比大，越障能力强。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例整体结构示意图；

图2是本发明实施例为轮式移动状态示意图；

图3是本发明实施例前轮与前足的复合机构示意图；

图4是本发明实施例后轮示意图。

具体实施方式